Integrēto shēmu projektēšana un ražošana: no koncepcijas līdz ieviešanai
Integrēto shēmu (IC) ražošanas process ir sarežģīts un delikāts ceļojums, kas sākas ar konceptuāla dizaina koncepciju un beidzas ar galaprodukta ražošanu.IC dizaineriem dziļa izpratne par visiem projektēšanas un ražošanas aspektiem ir ne tikai pamats augstas veiktspējas integrētu shēmas produktu sasniegšanai, kas atbilst paredzamajām lietojumprogrammu prasībām, bet arī atslēga, lai izvēlētos pareizo elektronisko shēmu ražotāju, lai izpildītu kvalitātes standartus un izmaksasbudžets.ApvidūŠī procesa laikā ir vairākas galvenās darbības, kas dizaineriem jāpatur prātā.
Augstas tīrības bāzes vafeļu attīstība
Integrētas shēmas stūrakmens ir pamatnes vafele, platforma, kas pārvadā visus integrētās shēmas elementus.Vafera kvalitāte tieši ietekmē galaprodukta veiktspējas konsekvenci, tāpēc ir svarīgi izvēlēties augstas tīrības līmeņa pusvadītāju materiālus.Czochralski metode ir klasiska metode, ko izmanto liela izmēra viena kristāla silīcija lietņu ražošanai.Process sastāv no sildīšanas un elektroniskas kvalitātes silīcija sildīšanas un augstā temperatūrā aptuveni 1500 grādos pēc Celsija, un pēc tam lēnām to atdzesē vairākas dienas, lai veidotu formu, kuru var sagriezt lielos silīcija lietojumos ar plānām vafelēm.Lai arī šis solis ir laikietilpīgs, ir svarīgi nodrošināt vafeļu kvalitāti, jo tikai augstas kvalitātes pamata vafeles var nodrošināt integrēto shēmu uzticamību un veiktspēju.
Slāņveida konstrukcija: smalks apstrādes slānis pēc slāņa
Integrētās shēmas tiek konstruētas, sakraujot vairākus komponentus, piemēram, kondensatorus, diodes un tranzistorus, slāni slānī uz pusvadītāju substrāta.Šīs sastāvdaļas var viegli izveidot, izmantojot N veida un P veida pusvadītāju īpašības.Pilnīga integrētā shēma var saturēt pat 30 vai vairāk slāņus, un katra slāņa konstrukcijai nepieciešama precīza kontrole.Lai sasniegtu šo mērķi, P veida un N veida vietu specifikācija katram slānim ir skaidri jānosaka agri, lai nodrošinātu precizitāti katrā turpmākajā posmā.
Precīza katra slāņa apstrāde tiek panākta, izmantojot kodināšanas paņēmienus - procesu, kas ietver ģeometrisko formu un līniju izveidi noteiktās vietās.Turklāt vafeļu modifikācijas var veikt ar nogulsnēšanos, kodināšanu vai dopingu.Nosēdums ir plānas materiāla plēves veidošanas process uz vafeles vai nu fiziski, vai ar ķīmisku reakciju.Kodināšana ir process, ko izmanto liekā materiāla noņemšanai, parasti izmantojot reaktīvo jonu kodināšanas (RIE) tehnoloģiju.Dopings maina materiāla vadītspēju, ievadot papildu atomus vafeļu virsmā, veidojot N veida un P veida materiālus.